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回顾:灭顶之灾美国在瞄准什么?中国启动地外小行星防御有啥意义

2024-06-25科学

综述

2029年4月13日, 一颗名为「阿波菲斯」的小行星将会飞掠地球 ,距离地表最近时将达到3.84万米。它的的直径约325米,一旦撞击地表,释放能量相当于15.3亿吨TNT,是核弹「小男孩」爆炸的11.4万倍。

所幸的,美国NASA经过长时间的观测和计算,确定这颗小行星只会和地球擦身而过,并不会发生撞击。 不过若是真的发生小行星撞击事件,那我们人类又该如何应对呢?

小行星的威胁

小行星「阿波菲斯」还有一个更霸气的译名: 「毁神星」 ,它取自古埃及传说里代表着混乱和破坏的神「阿波菲斯」。

一般而言,直径超过10米以上的小型天体才可以定义为「小行星」,因为只有这个尺度的小行星坠落地表时, 才不会因与大气的摩擦而燃烧殆尽。

截止2021年6月,科学家已经发现了26115颗近地小行星 ,其中超2000颗被确认为对地球具有潜在的威胁性。

如果一颗小行星的轨道和地球轨道最小距离小于0.05AU(地日距离,1AU=1.5亿公里),那么它就有概率和地球相撞。小行星虽然叫 「小」行星 ,可它对地球的破坏性一点也不小。

10-50米直径的小行星撞击地表, 其爆炸威力和「小男孩」相当 。直径超过100米的小行星撞击,其爆炸范围可以覆盖4公里,摧毁范围内的所有建筑, 如果撞击城市,可 能造成上百万人的死亡。

1公里以上 的小行星撞击地球,就足以引发 灾难性 的后果。其撞击所释放的能量和碎片可导致地表气候和环境的巨大变化,掀起的粉尘和碎石可以遮蔽大部分光线, 使地面陷入长时间的寒冷和黑暗之中 。这足以摧毁地表的农业,影响生态系统平衡, 至威胁到整个人类文明。

防御小行星

长久以来,很多科学家都认为担心「小行星撞击」不过是在杞人忧天,直到2013年2月15日,一颗直径20米的流星袭击了俄罗斯。

这颗流星在雅宾斯克地区上空23公里处爆炸, 冲击波和碎片共造成了1500人受伤 ,1000间房屋毁坏。

事件过后,不少国家陆续研究起了如何应对小行星撞击的威胁。美国NASA宣布自2013年起实施一项名为 「小行星重定向任务」 的计划。

计划构想设计特殊的宇宙飞船,在小行星威胁来临前就将其捕获,改变其原有的轨道。2017年,美国宣布取消了该项计划,但计划中研究出的关键技术将会应用到其他领域。

我国同样也有针对小行星的计划和行动。2012年12月,「嫦娥2号」在距离地表700万公里处,和小行星「战神」擦肩而过,并拍摄了详细的图像。

2018年,我国加入了国际小行星预警系统。 2020年,中科院有科学家提出了「以石击石」的设想,方案和美国之前的计划类似,即在利用飞行器在太空捕获百吨级的岩石, 然后迫使岩石改变轨道 ,操纵着岩石撞击目标小行星。

2022年,我国计划在未来五年内,完成对近地彗星小行星的采样,进行多项行星探测工作。同时,建立对地外小行星防御系统,在2025或2026年,实施一次实验, 以撞击的方式改变某颗近地小行星的轨道。

太空战争

小行星防御的相关研究可以用来对付小行星,同样也可以用于国与国之间的战争。

关于撞击小行星相关技术,美国早已进行过实验。 2005年, 美国发射非船「深度撞击号」 ,在太空释放出了一枚372公斤级的撞击器,以时速3.7公里的速度撞击了一颗彗星,在彗星表面炸出了一个数十米深的大坑。

小行星撞击实验中应用到了上升式反卫星技术,这一技术核心是动能拦截器,和大气层内拦截弹拦截不同,拦截器主要靠撞击来杀伤目标。 这一技术是目前也太空反卫星和反导的主要手段。

2008年, 美国的「燃烧冰霜」实验中 ,一颗距离地表200公里的卫星被「标准-3」导弹摧毁。2007年起,我国也进行过多次卫星摧毁实验,均达到了预期效果。

除了撞击外, 核弹也可以用来防御小行星 。核爆炸对大型小行星的破坏性并不强,但它可以在小行星表面产生高温,使得小行星表面的物质产生粒子喷射,推动小行星团块飞向相反的方向。

核爆炸也可以用来反导弹,核爆产生的, 中子流,γ射线和各种冲击波可以对导弹产生毁伤。 冷战期间,苏美两国为了弥补反导系统精度不足,都采用过装配了核弹头的反导系统。

近几年,SpaceX公司发射了「星链」系统 ,多次利用卫星对我国空间站进行干扰和侦查,是对我国航天事业的严重挑衅和威胁。这样的环境下,我国建立小行星相关的防御系统,也就非常合理且相当重要的意义。

这其中就有三重含义:

  • 一是用来应对太空中可能存在的小行星威胁

  • 二是为开发外太空提供安全保障, 太空是人类共同的遗产,任何一方的军事行动都可能破坏太空的和平与安宁

  • 三是开发外太空资源,进一步发展国家航空航天事业。

  • 结尾

    太空被视为未来军事竞争和战略优势的重要领域 ,各国都在加大太空技术和军事力量的投入,我国在开发太空资源的同时,还应该谨慎思考太空军事化的影响,并采取必要的措施来维护太空的和平与稳定。